城市智能交通系統設計分析及應用研究

蔡佳

摘 要：近幾年，國內智能交通行業飛速發展，隨著科技的不斷進步，各類型新技術在交通領域得到了廣泛的應用，成為城市交通智能化發展的助力，例如車聯網、5G通信、交通行業大數據和人工智能AI等技術，為打造城市智能交通體系提供了有力的基礎支撐，這也是城市智能交通系統設計需要關注的方向。

關鍵詞：智能交通系統;數據采集;設計分析

中圖分類號：U495 文獻標識碼：A

0 引言

近期很多城市都在搭建智能化的城市交通，智能交通的建設和研究成為了城市發展的聚焦點，如何提升智能交通的基礎設施水準，如何結合物聯網、云計算、大數據等技術讓道路變得更智慧更高效，這是目前各交通管理部門及智能交通系統設計人員亟需思考的方向和重點。

1 存在的問題

1.1 民眾出行需求不斷提升，但智能化數字化程度不高

當前公眾的出行需求進一步提升，但國內的智能交通基礎設施和信息化智能交通網絡建成度不足，不能完全滿足社會公眾的需要，尤其是智能交通覆蓋面比較窄，還不能實現所有交通設施的互聯互通。智能交通包含的智慧公交、交通狀況監控、交通信息發布以及交通流管控等相關需求的基礎功能還不完善。另外對于道路信息采集載體的選擇和利用需要進行綜合布局規劃;對于收集到的道路靜態信息、動態數據的分析能力和處理水平還需增強;對于大型路口、城市道路與公路相交處、交通流向復雜的道路，缺少綜合感知、協同管理系統來解決交通擁堵和交通安全隱患問題，交通設備的管理作用發揮不足。

1.2 資金集中，行業空間受到影響

目前有較多民企、大型的互聯網企業紛紛跨入到智能交通領域，這些企業具有良好的資金和技術資源，通過與交通投資公司的合作可實現部分資源共享，從而推動智能交通的建設。由于當前城市智能交通基礎設施建設工程體量大、資金需求多、行業門檻較高，政府投資部門更青睞大型公司，就會使一些規模不大的企業處于供應鏈的低端，而影響到市場的開放性。

1.3 智能交通體系下各方面發展不均衡

國內交通的產品類型多、更新迭代較快，智能交通的項目建設經常在行業統一標準之前推出。在標準缺乏的情況下，各地區的建設標準差別較大，不少城市的智能交通系統自成體系，交通系統與其他系統間的銜接和配合極度缺乏。隨著智能交通前端設備子系統逐漸增多、系統越來越復雜、整合程度需求也越來越高，而集成平臺系統的整合包容性卻沒有與之匹配提升，常常容易出現子系統局部影響全局的問題。例如，城市交通運行必備的視頻監控、交通流量采集、信號控制、違法行為抓拍、交通誘導等子系統既獨立運行又互相聯系，產生的數據需要與交管平臺、公安業務集成平臺等系統連接。大綜合平臺的網絡結構復雜、業務系統多，在整合各項資源時經常容易出現新增設備或系統接入難的問題，智能交通系統下各分支發展不均衡。

2 發展方向

當前互聯網運行大數據、車聯網等新技術不斷涌現并滲透到交通領域，這些技術應用可以進一步提高智能交通的水平，用互聯網來搭建智能交通管理系統，用數據來管理交通出行。隨著城市內部交通壓力進一步增大，積極發展智能交通可以提高交通運輸效率、降低能源消耗。例如，通過數據信息的采集、組合與共享有助于構建立體的、綜合性的智能交通信息數據庫;通過大數據和智能化分析技術的應用，可有效支撐交通運輸行業的科學決策;另外關于行車安全保護、交通資源配置以及將互聯網產業與傳統交通行業進行有效融合方面，都是智能交通發展前行的方向。城市智能交通系統設計發展還應注意以下幾點：

2.1 進一步強化數據的采集分析和應用

應用理想型的智能交通系統，信息采集設備需盡量覆蓋交通運營的各個角落，可以收集如交通流量、擁堵狀況、道路氣象、橋梁健康情況等多項與道路交通息息相關的數據，主要包括圖像、交通流量、路域環境、突發事件和交通運行管控等五類動態信息，為交通信息的分析和處理提供原始數據。道路的數據采集還包括從其他部門信息系統接入的與智能交通系統間接相關的數據信息，如氣象信息、路政養護信息、交通違法行為信息、駕駛人信息以及危化品車輛信息等。

通過信息數據的采集分析和以及城市智能交通運行服務平臺的應用，對相關數據進行動態模擬預測處理、判別預警處理、預案優化處理以及協同決策處理，及時提供必要的信息，使道路交通流達到平滑狀態、車速穩定，減少交通堵塞。但需要我們注意的是，城市交通信息涉及較多層面的隱私，需注意加強數據安全監管、確保數據的安全性[1]。

2.2 實現功能服務的進步，體現真正的智能化

智能交通系統的功能應用一般可分為面對公眾和面對管理部門兩方面。

目前的城市交通管理部門更多關注于智能交通系統的應用效果和系統管理維護的便利性。以道路基礎的交通信號控制系統為例，該系統通過交通量監測設備采集到的交通量數據，根據道路情況對交叉口信號控制進行實時優化。通過多年不斷的研究改進，交通信號控制系統已從原先的單點固定配時控制進步為能實現單點感應優化控制、道路綠波帶協調控制、區域協調優化控制和對公交車等特殊車輛的優先控制，這就極大提升了交管部門的管理效率和水平。

對于直面社會公眾的智能交通系統，功能應用需要簡單的操作，強大的適用性，才能夠受到社會公眾的歡迎。例如智能公交系統應服務于乘客的出行需求，日常的需求包含了某條公交線路上公交車的數量及公交車到站的時間，而數據采集的準確性、數據發布的及時性和必要的行業監管，這些都是屬于一些隱性的需求。因此企業需要積極的思考，如何去對現有基礎產品做好深度的利用，對數據采集發布和智能調度做成一個完整三維立體的體系。

3 城市智能交通系統設計分析

3.1 注重智能化基礎設施的設計建設

城市智能交通設計的核心是新技術，其中基礎設施的設計建設是進行交通智能化建設的基礎，包括道路上的信息采集設備、數據智慧化處理平臺和運行服務平臺等[2]。建設全面的智能交通設施才能提高它們的利用效率，只有基礎設施健全才可以保證智能化系統的目標實現，讓系統發揮出有效作用滿足社會公眾的出行需求。目前很多城市正大力推進道路外場智能化設施的建設，硬件設施工程投入巨大，但是對于后期的數據分析利用及維護卻不甚關心，這也要求了我們在設計過程中外場設施和中心軟件并重，使智能交通的硬件設施、軟件同步提升。

3.2 以城市未來發展戰略和交通規劃為設計依據

城市智能交通系統設計要結合交通規劃和城市發展戰略目標，在此基礎上來確定智能交通的發展目標，優化完善系統功能，圍繞交通運輸的根本需求部署設計，滿足土地使用和城市內部交通需求，來為智能交通網絡做好完善優化。智能交通系統設計時不僅要滿足現階段應用需求，還需兼顧今后一段時期內的服務管理需求，并與綜合交通運輸的發展趨勢相適應。

3.3 注重頂層設計

當前國內智能交通建設還存在許多問題，一些建設單位比較注重硬件設施，但是不太重視前期的系統性規劃，有時沒有規劃就開始設計建設，建設缺少有序性、均衡性和持續性，造成后期的投資過大，應用性不強的交通設施還容易造成資金的浪費。缺乏頂層設計還會導致多個項目之間界面不清晰、部分功能重復設計或有缺漏的情況;不同設計單位的設計理念不同，后期會出現很多的矛盾沖突，智能交通系統的建設目標難以實現。因此在系統建設前期，要做好智能交通的頂層設計，從宏觀著眼、全局出發，以規劃為指引，做好詳細的智能交通建設計劃頂層設計，才能夠為整個智能交通建設指引方向[3]。

3.4 注重培養交通復合型人才

智能交通是信息技術與傳統交通的融合，因此需要未來的交通人能夠掌握更多的信息手段和智能技術。無論是設計單位還是建設單位、施工單位都要注重對復合型人才的培養，加大智能交通相關專業知識的培訓力度，使人員能夠掌握智能化技術，靈活與操作各類智能交通系統和硬件設備，才能夠為后期的智能交通設施建設帶來更多的人才資源支持。

3.5 加強智能交通綜合平臺建設

智能交通系統搭建過程中容易出現重視硬件，忽略軟件系統的情況，硬件是系統的基礎，集成性軟件平臺的建設是實現系統各項應用功能的核心。這就要求設計人員要對數據處理交換、各部門業務管理等流程了如指掌，對平臺各子系統之間的數據交換、資源共享和功能集成等需求掌握全面。同時要求綜合平臺支持迭代進化式開發、可以不斷更新和增加新功能，系統服務實現業務化、大眾化。

4 結束語

智能交通系統可以緩解城市交通存在的多項問題如主干道擁堵、部分道路資源利用率低等，從而推進人、車、路、環境的協調發展。在未來智能化的交通系統有著廣闊的前景，因此當前就需要注重智能交通系統的設計搭建，提升道路通行效率，為人民帶來更便捷的出行服務，構筑“低碳出行、感知全程”的多維度一體的城市智能交通網絡。

參考文獻：

[1]曾聯進.基于大數據的城市智能交通系統設計研究[J].智庫時代，2019，3（35）：281-282.

[2]劉立湘.關于城市智能交通系統設計研究[J].卷宗，2019，9（17）：246.

[3]黎智敏.城市智能交通管理系統設計研究[J].信息周刊，2018，15（13）：137.